Anwendungen

MEDICAL

Sie sind besonders klein, sie sind besonders flach. Und sie bieten für zahllose Anwendungen definierte Premiumqualität – von der Tiefsee bis ins All: unsere Mikropumpen.

LIFE-SCIENCE
 

Medical

Sprayerzeugung

Dank der Kombination unserer Pumpen mit unterschiedlichen Sprühtechnologien können wir zahlreiche Flüssigkeiten zerstäuben – und das bis auf eine nahezu molekulare Größe.

 

Ursprünglich haben wir die hierfür notwendige Mikropumpe genutzt, um Wirkstoffe und Düfte zu zerstäuben. Das Wirkprinzip funktioniert aber natürlich auch in zahllosen anderen Bereichen.

So lassen sich auf diesem Wege auch Medikamente zerstäuben. Die Anwendungsvielfalt ist sprichwörtlich grenzenlos.

 

Damit überschreiten wir oftmals auch gängige Verfahren (wie bei den Elastomer-Pumpen für die Medikamentendosierung), die mit unseren Pumpen völlig neu definiert werden, um so die herkömmlichen Möglichkeiten tragbarer Medikamentendosiersysteme zu erweitern.

Electrowetting

In mikrofluidischen Systemen kommt u.a. das neuartige Verfahren des Electrowettings (die Elektrobenetzung) zum Einsatz, indem die Oberflächenspannung von Flüssigkeitsperlen durch Anlegen eines elektrischen Feldes verformt wird. Dadurch kann sich ein Flüssigkeitstropfen sogar bewegen.

 

Dieses im Rahmen eines Projektes zur Zellsortierung entwickelte Verfahren bietet die praktische Möglichkeit, Flüssigkeiten zu kontrollieren und kann damit durchaus als Schlüsseltechnologie für künftige mikrofluidische Diagnostiksysteme bezeichnet werden. Systeme, für die unsere Mikropumpsysteme prädestiniert sind, wobei die Entwicklung, deren individuelle Anpassung und schließlich die Lösungen bei jedem Bartels-Projekt elementar ist.

 

Das heißt: Die Entwicklung von Lösungen für mikrofluidische Anwendungen ist unser microEngineering-Kernthema.

Arzneimittelabgabe

 

Fluide Medikamente in einer definierten Zeit und Menge zu dosieren, ist entweder stationär verortet oder mit Hilfe transportabler Lösungen realisierbar.

 

Unsere Mikropumpen sorgen in Kombination mit einem Sensor auch in mobilen Infusionssets für eine präzise Dosierung, die über einen langen Zeitraum absolut verlässlich ist.

 

Dafür testen wir jede einzelne Pumpe im gesamten Herstellungsprozess und können damit das Qualitätsniveau unserer Produkte auf höchstem Niveau garantieren.

Schlafapnoe

Das Schlafapnoe-Syndrom (kurz: Schlafapnoe) entsteht durch regelmäßige Atemstörungen und/oder eine Minderbelüftung der Lunge während des Schlafs.

 

Auch bei der konservativen Behandlung von Schlafapnoe-Patienten in CPAP-Atemtherapiegeräten (Continuous Positive Airway Pressure) kommen Mikropumpen zum Einsatz.

Diese Geräte haben ein Gebläse, das über einen Schlauch mit einer nCPAP-Maske verbunden ist.

 

Mit Hilfe dieser Masken erzeugt die Mikropumpe während der Schlafzeit in den Atemwegen einen leichten Überdruck von 5 bis 20 Millibar. Dieser Druck verhindert das Zusammenfallen der Atemwege und damit die Apnoe.

Tissue Engineering

Beim Tissue Engineering geht es um die künstliche Herstellung von biologischen Geweben durch die gerichtete Kultivierung von Zellen.

Ein faszinierendes Thema der Medizintechnik.

 

Bereits heute lassen sich so Knorpel oder andere beschädigte Strukturen züchten. Forschen gehen davon aus, dass zukünftig ganze Organe auf diesem Wege wachsen könnten.

 

Unsere Mikropumpe kommt während des Heranwachsens der Zellen beispielsweise in Bioreaktoren zum Einsatz, um die wachsenden Gewebeteile mit Nährflüssigkeiten zu versorgen.

Benetzung von Transplantaten

Transplantate werden vom Spender zum Empfänger in speziellen Boxen transportiert.

 

Während des Transportes müssen die Transplantate permanent befeuchtet werden. Auch hier kommt die Mikropumpe zum Einsatz.

 

Life-Science

Immunitätstest: MRSA-Detektion

 

In der medizinischen Diagnostik ist der Transport fluider Substanzen (Blut, Urin, Speichel etc.) oftmals notwendig, um erste Schnelltests oder bereits vertiefende Untersuchungen in Krankenhäusern und Laboratorien durchzuführen.

Auch hier spielen unsere Mikropumpen ihre Präzisionsrolle aus und beschleunigen Analysen mitunter extrem, liefern zugleich zuverlässige Ergebnisse und überzeugen durch kurze Durchlaufzeiten.

Das können durchaus lebenserhaltende Aspekte sein, wenn es darum geht, den Zustand eines Patienten schnellstmöglich zu beurteilen, um daraufhin diagnostische Entscheidungen zu treffen.

Raumfahrt

 

Raumfahrtmissionen sind extrem kostspielige Hightech-Projekte, bei denen die Technik eine maximale Zuverlässigkeit gewährleisten muss. Fällt ein Bauteil im All aus, sind zig Millionen verloren, mitunter geht es in die Milliarden.

Auch aus diesem Grund hat die studentische Kleinsatellitengruppe der Universität Stuttgart e.V. (KSat) bei einem Praxisprojekt mit einer wartungsfreundlichen Bartel-Pumpe gearbeitet, die ohne mechanische Teile auskommt: der mp6.

 

Diese Mikropumpe macht sich nun  auf den Weg zur ISS und wird dort eine ferrofluidische Flüssigkeit fördern, um ein NASA-Experiment für einen alternativen Raketenantrieb in der Schwerelosigkeit zu testen.

 

Bartels goes Orbit.

Sensor feeding

Nicht nur die geringen Abmessungen erlauben es, unsere Mikropumpen als Einheit mit dem Sensor als integrierte Baugruppen zu betreiben.

 

Unsere Pumpen verbrauchen darüber hinaus auch noch sehr wenig Strom und ermöglichen so den problemlosen Batteriebetrieb, um kleine, mobile Geräte betreiben zu können.

 

Je nach Kundenwunsch können wir die Elektronik dann entweder in die Systemelektronik integrieren oder in ein vergrößertes Pumpengehäuse einbauen.

 

Die Einsatzbereiche dieser „Versorgung“ des Sensor reichen dann von der Blutzuckermessung über die Blutdruckmessung, die Blutsauerstoffsättigung bis zur Überwachung und Kontrolle von Anästhesiegasen.

 

Environmental

Sensorik (CO2, Feuchte, Detektion Kohlenmonoxyd, Sprengstoffe)

Prozesse in der Industrie müssen immer sicherer und effizienter werden. Sensoren spielen dabei eine wichtige Rolle.

 

Um stabile und eindeutige Messwerte zu erhalten, muss der Sensor zuverlässig mit dem Analysefluid versorgt werden. Eine technische Herausforderung, die unsere Mikropumpe problemlos sicherstellen kann.

 

So kann das System schneller auf Messwertschwankungen reagieren und/oder sich verändernde Konzentrationen ausgleichen, wie sie beispielsweise bei katalytischen Gassensoren auftreten können.

 

Da viele Sensoren hingegen bei einer passiven Anströmung nur unzureichend funktionieren, können unsere Mikropumpen hier neue Einsatzbereiche eröffnen und nicht nur bei der Detection mitunter sogar Leben retten.

Water Sampling

An vielen Stellen muss die Wasserqualität auf Legionellen, Blei, Schwermetalle, Arzneimittel oder Pestizide kontrolliert werden. Im Haus, in Schwimmbädern uvm.

 

Die dazu notwendigen Proben können mit Hilfe unserer Mikropumpe einfach und bequem erfolgen.

 

Stellt die anschließende Analyse fest, dass wiederum bestimmte Stoffe dem Wasser zugefügt werden müssen, kann dies mit einer zweiten Pumpe in der Menge erfolgen, die im Verfahren ermittelt wurde.

Others

 

Microdosing: Duftausgabe

Lifestyle ist kein Trend, sondern ein allumfassendes Lebensgefühl.

Dass die Welt um uns herum gut duftet, können wir nur bedingt beeinflussen, aber wir können Einfluss auf die olfaktorische Atmosphäre in den eigenen vier Wänden nehmen, im PKW, am Arbeitsplatz etc. Aber auch in öffentlichen Gebäuden und Räumen lassen sich Gerüche zwischen Neutralisation und Erfrischung anpassen.

Moderne Raumbeduftungssysteme können mit Mikropumpen einen definierten Duft über einen langen Zeitraum ausbringen ohne einzelne Duftnoten schneller zu verbrauchen als andere, weil die präzisen Flüssigkeitstransporte die korrekten Mischverältnisse der Duftstsofe in jedem Augenblick garantieren.

Auch deshalb bleibt die Duftnote im Verlaufe des Betriebes unverändert.

 

In allen Fällen können unsere mit einem Sensor ausgestatteten Mikropumpen die zu zerstäubenden Flüssigkeiten punktgenau dosieren, um damit das Umfeld nach Vorgaben mit einer ganz persönlichen Duftnote zu verwöhnen.

Smoke Generator: E-Zigaretten

E-Zigaretten sind der Raucher-Trend der jüngsten Vergangenheit und zugleich ein aufblühender Wirtschaftszweig zwischen der Produktion der E-Zigarette selbst und den zahllosen Liquids.

 

Um diese vom Tank bis zum Verdampfer zu befördern, können Mikropumpen die Flüssigkeiten transportieren. Bei manchen Systemen erfolgt auch die Befüllung des Reservoirs der E-Zigarette mithilfe der Mikropumpe.

 

Grundsätzlich kommen bei E-Zigaretten viele Duftsorten zum Einsatz, die – chemisch betrachtet – durchaus aggressiv sein können und die Materialbeschaffenheit der E-Zigarette fordern.

 

Da unsere Mikropumpen aus einem materialbeständigen Kunststoff gefertigt sind und überdies mit speziellen Folien arbeiten, können ihnen selbst aggressive Flüssigkeiten – zu denen durchaus auch die Liquids gehören – nichts anhaben.

Mikrodosing: Kaffeemaschine

Nicht nur in immer kleineren Kaffeevollautomaten könnte die Mikrodosierung von ergänzenden Aromen mit Unterstützung unserer Mikropumpen erstklassige Kaffeespezialitäten formen.

 

Vanille, Karamell, Amarena … es ist wie immer: Die Dosis entscheidet über die Güte.

Also müssen die Geschmacksbeigaben auf den Punkt eingebracht werden, damit aus einem erstklassigen Kaffee eine herausragende Spezialität wird.

 

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© 2019 Bartels Mikrotechnik GmbH

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